專利名稱：一種自動(dòng)投切式變壓器運(yùn)行控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力輸運(yùn)系統(tǒng)中的變壓器保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種自動(dòng)投切的變壓器后備保護(hù)控制技術(shù)，特別是一種自動(dòng)投切式變壓器運(yùn)行控制方法。
背景技術(shù)：
目前，已經(jīng)普遍使用的變壓器后備保護(hù)測(cè)控裝置和技術(shù)方法，其保護(hù)的主要功能有三段定時(shí)限復(fù)壓閉鎖(方向)過(guò)流保護(hù)；三段(方向)零序電流保護(hù)；間隙零序保護(hù)； 零序電壓保護(hù)；過(guò)負(fù)荷保護(hù)(有載調(diào)壓，通風(fēng)啟動(dòng))；復(fù)合 電壓；PT斷線報(bào)警；具有的液晶顯示功能，使正常的信息及操作均可通過(guò)鍵盤和液晶顯示來(lái)完成；可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線接口與自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方通訊；通過(guò)外發(fā)脈沖直接驅(qū)動(dòng)斷路器跳合閘線圈，實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器的跳合閘操作；具有防跳回路；控制斷路器分合功能和可在線整定出口矩陣等等?，F(xiàn)有技術(shù)所具有的測(cè)控功能有12路遙信開入采集、裝置遙信變位、事故遙信；正常斷路器遙控分、 合閘操作；遙測(cè)采集量及計(jì)算P、Q、I(IA、IC、12、la、lb、Ic、10、IOs)、U (UA、UB、UC、UAB、 UBC、UCA、Ul、U2)、UO、F、COS Φ等模擬量；事件SOE記錄等等。然而，目前的變壓器后備保護(hù)測(cè)控技術(shù)不能基于變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的原理進(jìn)行變壓器的自動(dòng)投切?，F(xiàn)有的電力系統(tǒng)中的供電一般采用雙變壓器供電模式，正常運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)變壓器分別給負(fù)載供電，兩路負(fù)載間設(shè)置低壓聯(lián)絡(luò)開關(guān)，當(dāng)一臺(tái)變壓器出現(xiàn)故障時(shí)，低壓聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘，由正常運(yùn)行的變壓器給所有負(fù)載供電，為保證供電可靠性，每臺(tái)變壓器容量都按總負(fù)載量計(jì)算。實(shí)際運(yùn)行中的用電負(fù)載跟隨季節(jié)和時(shí)間有較大波動(dòng)，一天內(nèi)的早中晚三個(gè)時(shí)間段用電負(fù)荷較大，其余十多個(gè)小時(shí)的時(shí)間變壓器大多處于輕載運(yùn)行狀態(tài)，損失了大量電能。所以尋求設(shè)計(jì)一種帶變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行功能的可自動(dòng)投切式變壓器保護(hù)與控制方法成為業(yè)內(nèi)科學(xué)研究的追求目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)一種變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行保護(hù)功能的自動(dòng)投切式變壓器運(yùn)行控制方法，使電力輸運(yùn)系統(tǒng)能基于負(fù)荷的變化，根據(jù)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的理論，通過(guò)控制相應(yīng)斷路器的分合實(shí)現(xiàn)變壓器的自動(dòng)投切，從而使變壓器自動(dòng)運(yùn)行于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到節(jié)省能耗和延長(zhǎng)變壓器使用壽命的功效，實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的保護(hù)與控制。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明先選擇現(xiàn)有的包括硬件和軟件組成的電力輸運(yùn)系統(tǒng)， 增加設(shè)置有自動(dòng)投切變壓器的裝置和功能，使電力輸運(yùn)系統(tǒng)中按電學(xué)原理接入四組斷路器；然后使電力輸運(yùn)系統(tǒng)中的兩臺(tái)變壓器按電學(xué)原理接入電力輸運(yùn)系統(tǒng)中，其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投切式變壓器運(yùn)行控制的步驟為①接通電力輸運(yùn)系統(tǒng)的電路，使兩臺(tái)變壓器處于供電運(yùn)行狀態(tài)；②分別對(duì)變壓器線路中的電壓和電流值進(jìn)行采樣；③依據(jù)所采樣值的電壓和電流值，按臨界點(diǎn)值要求判斷是否自動(dòng)投切，如不需自動(dòng)投切，則返回步驟②重新進(jìn)行采樣；如果需要自動(dòng)投切，則投第三斷路器并返回開關(guān)狀態(tài)； ④判斷第三斷路器是否已投入運(yùn)行，如果沒有投入運(yùn)行，則進(jìn)行報(bào)警，如果第三斷路器已投入運(yùn)行，則切斷第二斷路器；⑤判斷第二斷路器是否已經(jīng)切除，如果沒切除，則進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)，切斷第三斷路器并返回開關(guān)狀態(tài)，然后判斷第三斷路器是否切除，如果沒切除則報(bào)警；如果第二斷路器已切除，則再切除第一斷路器；⑥判斷第一斷路器是否已經(jīng)切除，如果已經(jīng)切除，則準(zhǔn)備變壓器切除；如果第一斷路器沒能切除，則進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)，合上第二斷路器并返回開關(guān)狀態(tài)，如果第二斷路器沒能合閘則進(jìn)行報(bào)警；如果第二斷路器合上并返回開關(guān)狀態(tài)，則切斷第三斷路器并返回開關(guān)狀態(tài)，同時(shí)判斷第三斷路器是否切除，如沒切除則報(bào)警。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)裝置的CPU采用32位DSP數(shù)字信號(hào)處理器TMSF2811，作為完成保護(hù)和控制裝置的核心部件，CPU主板與其它插件板相聯(lián)系，完成AD轉(zhuǎn)換、開關(guān)量采集、開關(guān)量輸出、人機(jī)界面控制、EEPROM存取、時(shí)鐘存取、通訊控制和抑制勵(lì)磁涌流的功能，CPU主板采用四層印刷板及表面封裝工藝，外觀小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、提高保護(hù)系統(tǒng)的可靠性及抗干擾能力；開入板包括開關(guān)量輸入處理電路，開關(guān)量輸入處理電路完成對(duì)12路開關(guān)量采集的預(yù)處理，開入量包括開關(guān)位置、彈簧未儲(chǔ)能、控制回路斷線、遠(yuǎn)方操作閉鎖、閉鎖重合閘以及備用開入；SAMPLE采樣板插件包括互感器板和信號(hào)調(diào)理板，主要完成對(duì)被保護(hù)線路的交流電壓和電流的傳感，調(diào)理和放大處理，將電力輸運(yùn)系統(tǒng)中的互感器的交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成符合AD 轉(zhuǎn)換模塊輸入范圍(0-3V)的電壓信號(hào)，最終由AD轉(zhuǎn)換模塊完成數(shù)模轉(zhuǎn)換；電源板包括電源電路，電源電路能為電力輸運(yùn)系統(tǒng)提供低壓直流電源開關(guān)量輸入輸出用+24V電源、CPU和顯示板用+5V電源；通訊模塊集成在DSP控制板中，實(shí)現(xiàn)各個(gè)裝置和部件之間，以及系統(tǒng)與控制平臺(tái)之間數(shù)據(jù)通訊，便于整個(gè)電力輸運(yùn)系統(tǒng)的運(yùn)行與管理；在使用現(xiàn)有的變壓器后備保護(hù)測(cè)控裝置的同時(shí)，在電力輸運(yùn)系統(tǒng)中加設(shè)基于變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的自動(dòng)投切裝置，實(shí)現(xiàn)電力輸運(yùn)系統(tǒng)中的自動(dòng)投切式變壓器運(yùn)行保護(hù)與控制功效。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，可有效地實(shí)現(xiàn)變壓器基于負(fù)荷的自動(dòng)投切，使電力輸運(yùn)系統(tǒng)中的變壓器處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，降低電力輸運(yùn)系統(tǒng)的運(yùn)行成本，節(jié)約人力物力；遲滯原理的應(yīng)用加大了變壓器自動(dòng)投切的成功率和保護(hù)與控制的可靠性；其控制原理簡(jiǎn)單，安全可靠，自動(dòng)投切功能好，節(jié)省人力物力，降低能耗，延長(zhǎng)變壓器使用壽命。


圖1為本發(fā)明的工作流程示意框圖。圖2為本發(fā)明的變壓器運(yùn)行控制線路連接結(jié)構(gòu)原理示意圖，其中包括第一變壓器 1、第二變壓器2、第一斷路器3、第二斷路器4、第三斷路器5和第四斷路器6。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例本實(shí)施例先選擇好現(xiàn)有的電力輸運(yùn)系統(tǒng)，即包括硬件和軟件的控制系統(tǒng)，并增加設(shè)置有自動(dòng)投切變壓器的裝置和功能，在電力輸運(yùn)系統(tǒng)中按電學(xué)原理接入四組斷路器，即第一、二、三和四斷路器3、4、5和6;然 后使電力輸運(yùn)系統(tǒng)中的兩臺(tái)變壓器按電學(xué)原理接入系統(tǒng)中并處于待運(yùn)行狀態(tài)，具體接入方式如附圖2所示，其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投切式變壓器保護(hù)控制的步驟為①接通電力輸運(yùn)系統(tǒng)的電路，使兩臺(tái)變壓器投入供電運(yùn)行；②分別對(duì)變壓器電路中的電壓和電流值進(jìn)行采樣；③依據(jù)所采樣值的電壓和電流值，按臨界點(diǎn)值要求判斷是否自動(dòng)投切，如不需自動(dòng)投切，則返回步驟②，重新進(jìn)行采樣；如果需要自動(dòng)投切，則投第三斷路器5并返回開關(guān)狀態(tài)；④判斷第三斷路器5是否已投入運(yùn)行，如果沒有投入運(yùn)行，則進(jìn)行報(bào)警，如果第三斷路器5已投入運(yùn)行，則切斷第二斷路器4 ；⑤判斷第二斷路器4是否已經(jīng)切除，如果沒切除，則進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)，切斷第三斷路器5并返回開關(guān)狀態(tài)，然后判斷第三斷路器5是否切除，如果沒切除則報(bào)警；如果第二斷路器4已切除，則再切除第一斷路器3 ；⑥判斷第一斷路器3是否已經(jīng)切除，如果已經(jīng)切除，則準(zhǔn)備變壓器切除；如果第一斷路器3沒能切除，則進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)，合上第二斷路器4并返回開關(guān)狀態(tài)，如果第二斷路器 4沒能合閘則進(jìn)行報(bào)警；如果第二斷路器4合上并返回開關(guān)狀態(tài)，則切斷第三斷路器5并返回開關(guān)狀態(tài)，同時(shí)判斷第三斷路器5是否切除，如沒切除則報(bào)警。本實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)裝置的CPU采用32位DSP數(shù)字信號(hào)處理器TMSF2811，作為完成保護(hù)和控制裝置的核心部件，CPU主板與其它插件板相聯(lián)系，完成AD轉(zhuǎn)換、開關(guān)量采集、開關(guān)量輸出、人機(jī)界面控制、EEPROM存取、時(shí)鐘存取、通訊控制和抑制勵(lì)磁涌流的功能，CPU主板采用四層印刷板及表面封裝工藝，外觀小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、提高保護(hù)系統(tǒng)的可靠性及抗干擾能力；開入板包括開關(guān)量輸入處理電路，開關(guān)量輸入處理電路完成對(duì)12路開關(guān)量采集的預(yù)處理，開入量包括開關(guān)位置、彈簧未儲(chǔ)能、控制回路斷線、遠(yuǎn)方操作閉鎖、閉鎖重合閘以及備用開入；SAMPLE采樣板插件包括互感器板和信號(hào)調(diào)理板，主要完成對(duì)被保護(hù)線路的交流電壓和電流的傳感，調(diào)理和放大處理，將電力輸運(yùn)系統(tǒng)中的互感器的交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成符合AD 轉(zhuǎn)換模塊輸入范圍(0-3V)的電壓信號(hào)，最終由AD轉(zhuǎn)換模塊完成數(shù)模轉(zhuǎn)換；電源板包括電源電路，電源電路能為電力輸運(yùn)系統(tǒng)提供低壓直流電源開關(guān)量輸入輸出用+24V電源、CPU和顯示板用+5V電源；通訊模塊集成在DSP控制板中，實(shí)現(xiàn)各個(gè)裝置和部件之間，以及系統(tǒng)與控制平臺(tái)之間數(shù)據(jù)通訊，便于整個(gè)電力輸運(yùn)系統(tǒng)的運(yùn)行與管理；在使用現(xiàn)有的變壓器后備保護(hù)測(cè)控裝置的同時(shí)，在電力輸運(yùn)系統(tǒng)中加設(shè)基于變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的自動(dòng)投切裝置，實(shí)現(xiàn)電力輸運(yùn)系統(tǒng)中的自動(dòng)投切式變壓器運(yùn)行保護(hù)與控制功效。
權(quán)利要求
1. 一種自動(dòng)投切式變壓器運(yùn)行控制方法，先選擇現(xiàn)有的包括硬件和軟件組成的電力輸運(yùn)系統(tǒng)，增加設(shè)置有自動(dòng)投切變壓器的裝置和功能，使電力輸運(yùn)系統(tǒng)中按電學(xué)原理接入四組斷路器；然后使電力輸運(yùn)系統(tǒng)中的兩臺(tái)變壓器按電學(xué)原理接入電力輸運(yùn)系統(tǒng)中，其特征在于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投切式變壓器運(yùn)行控制的步驟為①接通電力輸運(yùn)系統(tǒng)的電路，使兩臺(tái)變壓器處于供電運(yùn)行狀態(tài)；②分別對(duì)變壓器線路中的電壓和電流值進(jìn)行采樣；③依據(jù)所采樣值的電壓和電流值，按臨界點(diǎn)值要求判斷是否自動(dòng)投切，如不需自動(dòng)投切，則返回步驟②重新進(jìn)行采樣；如果需要自動(dòng)投切，則投第三斷路器并返回開關(guān)狀態(tài)；④判斷第三斷路器是否已投入運(yùn)行，如果沒有投入運(yùn)行，則進(jìn)行報(bào)警，如果第三斷路器已投入運(yùn)行，則切斷第二斷路器；⑤判斷第二斷路器是否已經(jīng)切除，如果沒切除，則進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)，切斷第三斷路器并返回開關(guān)狀態(tài)，然后判斷第三斷路器是否切除，如果沒切除則報(bào)警；如果第二斷路器已切除，則再切除第一斷路器；⑥判斷第一斷路器是否已經(jīng)切除，如果已經(jīng)切除，則準(zhǔn)備變壓器切除；如果第一斷路器沒能切除，則進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)，合上第二斷路器并返回開關(guān)狀態(tài)，如果第二斷路器沒能合閘則進(jìn)行報(bào)警；如果第二斷路器合上并返回開關(guān)狀態(tài)，則切斷第三斷路器并返回開關(guān)狀態(tài)，同時(shí)判斷第三斷路器是否切除，如沒切除則報(bào)警。
全文摘要
本發(fā)明屬于電力輸運(yùn)系統(tǒng)中的變壓器保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種自動(dòng)投切的變壓器后備保護(hù)控制技術(shù)，特別是一種自動(dòng)投切式變壓器運(yùn)行控制方法，先選擇現(xiàn)有的包括硬件和軟件組成的電力輸運(yùn)系統(tǒng)，增加設(shè)置有自動(dòng)投切變壓器的裝置和功能，在電力輸運(yùn)系統(tǒng)中按電學(xué)原理接入四組斷路器；然后使電力輸運(yùn)系統(tǒng)中的兩臺(tái)變壓器按電學(xué)原理接入電力輸運(yùn)系統(tǒng)中，先對(duì)變壓器電壓電流值采樣，再判斷是否投切，分別按軟件控制邏輯關(guān)系分別控制各斷路器的工作，然后控制變壓器的投切；其控制原理簡(jiǎn)單，安全可靠，自動(dòng)投切性能好，節(jié)省人力物力，降低能耗，延長(zhǎng)變壓器使用壽命。
文檔編號(hào)H02J3/38GK102347621SQ20111023987
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者劉志珍, 孫福鵬, 屈東明, 李廣智, 由恒遠(yuǎn), 穆曉鵬, 耿曉玲, 黎昊 申請(qǐng)人:青島特銳德電氣股份有限公司